基于新能源接入對配電網(wǎng)線損相關(guān)措施研究

1、基于新能源接入對配電網(wǎng)線損相關(guān)措施研究張亮李雷李鑫濤國網(wǎng)湖北省電力公司武穴市供電公司摘要：分布式電源技術(shù)的出現(xiàn)，是電力技術(shù)發(fā)展和地球能源稀缺的必然要求。多樣化的 能源和可再生能源技術(shù)的進(jìn)步，是滿足地球能源需求的有效途徑。分布式發(fā)電技 術(shù)的大力發(fā)展進(jìn)步是21世紀(jì)重要的高科技領(lǐng)域，將是未來電力發(fā)展的重要方 向。在現(xiàn)實(shí)實(shí)踐中，對中長期電力需求與經(jīng)濟(jì)增長間的動態(tài)平衡，給出較為合理 的負(fù)荷調(diào)配一直是調(diào)度重要任務(wù)。但目前在全網(wǎng)線損中，配電網(wǎng)損耗所占比例最 高，降損潛力巨大。由于配電網(wǎng)接線復(fù)雜，配電設(shè)備數(shù)量多維護(hù)不變等原因，采 用單一的措施難以帶來較好的降損效果。文章針對新能源的接入、配電網(wǎng)線損相 關(guān)措施展

2、開研究。關(guān)鍵詞：新能源;配網(wǎng);線損;電力需求;引言隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力需求越來越大，在國內(nèi)外科學(xué)研究表明，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電力 消費(fèi)間存在緊密聯(lián)系。國外有關(guān)專家對電力消費(fèi)與需求提出因果關(guān)系分析的概念 和方法后，關(guān)于因果關(guān)系的檢驗(yàn)方法得到很大發(fā)展和應(yīng)用。對中國經(jīng)濟(jì)增長與能 源消費(fèi)的關(guān)系進(jìn)行研究，它涉及到能源總消費(fèi)、gdp、能源價(jià)格及結(jié)構(gòu)變化z間 的均衡關(guān)系。特別是近年來各種分布式的新能源的接入，對電力系統(tǒng)有著一定性 的影響，特別表現(xiàn)在配電網(wǎng)損耗方面綜合考慮因素比較多，對用戶電能質(zhì)量， 接入及消費(fèi)方面都有所關(guān)聯(lián)。1新能源分類1.1光伏電池技術(shù)太陽能光伏電池發(fā)電技術(shù)利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)直接將太陽能轉(zhuǎn)化為

3、電能。 光伏發(fā)電設(shè)備的核心部件是太陽能電池板，目前主流是薄膜式太陽能電池板， 發(fā)生在其上的光電效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。電池板在太陽光的照射下，在它的 半導(dǎo)體上的價(jià)電子成為自由電子與空穴，p-n結(jié)上形成了空穴-電子對，在電場 作用下接通電路形成電流。為達(dá)到客戶所要求的額定輸出電壓和輸出功率，可以 將太陽能電池板進(jìn)行靈活的組合安裝，我們稱這樣的一組太陽能電池板為光伏 組件。1.2風(fēng)力發(fā)電風(fēng)能是由于地球各部分的太陽輻射不同造成各地受熱不均，從而引起各地氣壓 和溫差不同，導(dǎo)致空氣流動而產(chǎn)牛的能量。風(fēng)能既是可再生能源，也是一次性能 源，同吋也是一種清潔能源。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電技術(shù)，是

4、利用天然風(fēng)的動能使葉片轉(zhuǎn)動，葉片上的轉(zhuǎn)矩帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，通過電 磁感應(yīng)產(chǎn)生電能。1. 3微型燃?xì)廨啓C(jī)微型燃?xì)廨啓C(jī)是指功率在幾百千瓦以內(nèi)的小型熱動裝置，以可燃性氣體或液體 為燃料，可同時產(chǎn)生熱能和電能，與常規(guī)發(fā)電機(jī)組相比具有壽命長、可靠性高、 燃料適應(yīng)性好、污染小并且便于靈活控制的優(yōu)點(diǎn)，是目前實(shí)現(xiàn)冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)的 主要設(shè)備，若實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn)，效率可達(dá)到75%,它也是具有廣泛應(yīng)用前景的分 布式發(fā)電系統(tǒng)。1.4燃料電池技術(shù)當(dāng)前有很多分布式發(fā)電技術(shù)，其中之一具有清潔、高效優(yōu)點(diǎn)的燃料電池有廣泛的 應(yīng)用和發(fā)展空間。作為將儲存在氧化劑和化學(xué)燃料內(nèi)的化學(xué)能清潔、高效轉(zhuǎn)化為 電能的電力技術(shù)，其最早在航天及軍

5、事領(lǐng)域得到發(fā)展應(yīng)用，而后廣泛應(yīng)用于電 力汽車和電力發(fā)電等民用領(lǐng)域。燃料電池由電解質(zhì)將其陽極和陰極分開，發(fā)生電 化學(xué)反應(yīng)時從外部將氧化劑和化學(xué)燃料提供給陰、陽兩級，而后由電解質(zhì)輸送帶 電粒子引起電位差，在外電路表現(xiàn)為引起電子定向移動，發(fā)出直流電。2負(fù)荷預(yù)測的數(shù)學(xué)方法及模型2.1相關(guān)系數(shù)矩陣相關(guān)系數(shù)矩陣由矩陣各列間相關(guān)系數(shù)構(gòu)成。其優(yōu)點(diǎn)是定量描述了變量間和關(guān)性大 小，缺點(diǎn)是沒有深入具體研究，沒有給出變量間數(shù)學(xué)模型。因此，應(yīng)用該方法不 能對下一期數(shù)據(jù)進(jìn)行有效預(yù)測，故有一定局限性，但可以作為前期輔助算法， 對已知數(shù)據(jù)進(jìn)行初步相關(guān)性分析，篩選出有用數(shù)據(jù)，為下一步研究打下基礎(chǔ)。2.2協(xié)整計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)中稱兩個（

6、多個）變量之間的長期均衡為協(xié)整關(guān)系。協(xié)整理論能處理 的是單整序列，故需檢驗(yàn)是否單整，即單位根檢驗(yàn)。具體是通過比較設(shè)定顯著水 平下的t統(tǒng)計(jì)量和臨界值的人小，若t統(tǒng)計(jì)量大于臨界值，則可判斷存在單位根(非平穩(wěn))，反之不存在單位根(平穩(wěn))。協(xié)整其實(shí)是反映了變量之間的不受短 期波動影響的長期均衡關(guān)系，一般一組變量建立的冋歸方程為：y t二仇+ p ix+pkxkl+et式中，若存在含有單位根的變量(非平穩(wěn))，則回歸方程的殘差序列可能非平 穩(wěn)，而若*和x“ (i=l, 2,，k)間存在長期協(xié)整關(guān)系，則式中殘差項(xiàng)j可 能是平穩(wěn)序列。檢驗(yàn)協(xié)整的方法通常有engle和granger兩步法、johansen的 極

7、大似然法。兩步法簡單易用，但更適用于兩個變量的協(xié)整檢驗(yàn)；johansen極人 似然法對于一組變量間協(xié)整關(guān)系的檢驗(yàn)要優(yōu)于兩步法。本次采用兩步法，基本步 驟如下:首先通過單位根檢驗(yàn)所有變量的單整階數(shù)，然后利用最小二乘法估計(jì)回 歸方程，并檢驗(yàn)殘差估計(jì)值的平穩(wěn)性。2.3格蘭杰因果分析若變量x有助于解釋變量y的將來變化，則認(rèn)為變量x是引致變量y的格蘭杰原 因。在進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)、協(xié)整檢驗(yàn)得到協(xié)整回歸方程后，可以進(jìn)行格蘭杰因果檢驗(yàn)。 要求檢驗(yàn)下面式： x_, 是x、y序列一階差分滯后i期的值；趴，»是冋歸系 數(shù)；口u 2t是誤差項(xiàng)。格蘭杰檢驗(yàn)是通過構(gòu)造f統(tǒng)計(jì)量，利用f檢驗(yàn)完成的。 若f值大于給定顯

8、著水平a下f分布的響應(yīng)臨界值肌(n, n-2n-l),則拒絕 原假設(shè)，即認(rèn)為x是y的格蘭杰原因。也可以比較p值，若p值小于0. 05,則 拒絕原假設(shè)。2.4影響電力消費(fèi)的變量在研究電力負(fù)荷消費(fèi)變量會選擇全社會用電量，影響其的經(jīng)濟(jì)因素很多，但即 使影響因素相同，作用大小也會差別很大，故合理選擇變量至關(guān)重要。為此應(yīng)利 用相關(guān)系數(shù)矩陣，篩選出與電力消費(fèi)相關(guān)性較密切的經(jīng)濟(jì)因素。具體有:全社會 用電量(i)、gdp總量(ii)、人均gdp (iii)、常住人口 (iv)、居民消費(fèi) (v)、農(nóng)村人均純收入(vi)、城鎮(zhèn)人均可支配收入(vii)、儲幫存款(viii) 的相關(guān)因素。3電力系統(tǒng)負(fù)荷特性分析負(fù)荷特

9、性的重要指標(biāo): 電力負(fù)荷的特性分為：內(nèi)在特性，外在特性。負(fù)荷功率隨負(fù)荷端電壓變化或隨系 統(tǒng)頻率變化則稱z為內(nèi)在特性。本文主要研究的是電力系統(tǒng)負(fù)荷隨時間變化的規(guī) 律，即負(fù)荷曲線隨時間變化而出現(xiàn)的一系列外部特征。負(fù)荷特性的重要指標(biāo)如下:(1)最大負(fù)荷、最小負(fù)荷和平均負(fù)荷電力負(fù)荷的大小隨吋間變化而變化，因此在某個統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)電網(wǎng)、區(qū)域、用戶出 現(xiàn)的最大(小)負(fù)荷值，稱為該統(tǒng)計(jì)周期的最大(小)負(fù)荷。最大負(fù)荷也就是最 高負(fù)荷，最小負(fù)荷也就是最低負(fù)荷。根據(jù)統(tǒng)計(jì)周期的不同，最大負(fù)荷又可以分為 日、刀、年周期最大負(fù)荷。最小負(fù)荷乂可以分為日、刀、年周期最小負(fù)荷。而平 均負(fù)荷是指電網(wǎng)、區(qū)域、用戶負(fù)荷在某個統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)

10、的均值。日負(fù)荷曲線電力負(fù)荷隨時間波動的規(guī)律，通常用負(fù)荷曲線來反映。負(fù)荷曲線是描述的是某個 時間段內(nèi)負(fù)荷隨時間波動規(guī)律的曲線，橫軸表示時間，縱軸表示負(fù)荷的絕對值。 日負(fù)荷曲線描述的是24個小時內(nèi)用電負(fù)荷的波動情況。(3) 日負(fù)荷率、日最小負(fù)荷率統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，稱之為負(fù)荷率。負(fù)荷率是衡量一-定時間 內(nèi)負(fù)荷的波動情況。負(fù)荷率高，說明設(shè)備和電網(wǎng)利用率高。但是，口負(fù)荷率過高, 表明電網(wǎng)和設(shè)備的剩余裕度較小，對調(diào)度運(yùn)行的靈活性和安全可靠性都產(chǎn)生不 利影響。因此，日負(fù)荷率應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)具體情況進(jìn)行必要的調(diào)整。4配網(wǎng)線損管理方面的措施(1) 建立健全配網(wǎng)配網(wǎng)線損管理指標(biāo)考核體系。要按照統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)

11、，歸口管理分級 負(fù)責(zé)監(jiān)督完善的原則，結(jié)合大營銷建設(shè)，修訂完善配網(wǎng)線損管理考核制度，將 線損指標(biāo)分壓、分臺區(qū)責(zé)任到人，將指標(biāo)完成情況與績效考核掛鉤。對線損管理 不力者，要加大處罰力度；同時加強(qiáng)對供電所站的財(cái)務(wù)監(jiān)督，使線損專責(zé)人體會 到加強(qiáng)線損的重要性，對欠費(fèi)或線損較高者，視其情況實(shí)行責(zé)任追究制。(2) 加強(qiáng)理論線損計(jì)算。為使低壓線損指標(biāo)更具科學(xué)性，需要對各供電所低壓線 損進(jìn)行理論計(jì)算。在每季度末利用上季度最后一個月的電能量和電網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行一 次低壓線損理論計(jì)算，依據(jù)此計(jì)算結(jié)果及上季度完成情況，對線損指標(biāo)進(jìn)行適 當(dāng)調(diào)整，制定出下季度線損指標(biāo)并進(jìn)行考核，從而使下達(dá)的線損指標(biāo)更貼近實(shí) 際，更合理，更有可操作性。參考文獻(xiàn)1 陳廣天配電網(wǎng)技術(shù)降損措施應(yīng)用j廣西電力，2012, 35 (06) :37-39.2 潘麗珠，王鳳霞，羅亞橋，等安徽110k v及